DE3617797C2

DE3617797C2 - Tunnel-Dichtungssystem zur Abdichtung der Endfuge

Info

Publication number: DE3617797C2
Application number: DE19863617797
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Ing Grabe; Bernhard Dreier
Original assignee: Phoenix AG
Current assignee: Phoenix AG
Priority date: 1986-05-27
Filing date: 1986-05-27
Publication date: 1995-02-23
Anticipated expiration: 2006-05-28
Also published as: DE3617797A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Tunnel-Dichtungssystem zur Abdichtung der Endfuge zwischen dem letzten Einschwimm element und einem festen Uferbauwerk oder zwischen den jeweilig letzten Einschwimmelementen aus zwei gegengerichtet hergestellten Tunnels, bei dem durch mit einem Medium aufblasbare, gegen die Stirnseitenkonstruktion der Bauteile anpreßbare Hohlprofildichtungsrahmen der verbleibende Restspalt zwischen den Bauteilen überbrückbar und abdichtbar ist (DE-Buch: Unterwassertunnel in offener und geschlossener Bauweise, Kretschmer, Fliegner, Verlag Ernst & Sohn 1987, S 78 bis 102; DE-A-38 15 142).

Bei der Herstellung von Tunneln zur Unterquerung von Wasserläufen werden in Baudocks vorgefertigte schwimmfähige Elemente aus Stahl, Stahlbeton oder aus vorgespanntem Beton im Flußbereich eingeschwommen und abgesenkt, wobei die dabei entstehenden Fugen durch stirnseitig angebrachte Dichtungsrahmen abgedichtet werden. Zwischen dem letzten einschwimmbaren Element und dem in offener Bauweise hergestellten Anschlußbauwerk am Ufer verbleibt eine Endfuge, die durch eine spezielle Konstruktion abgedichtet werden muß.

Diese Endfuge weist üblicherweise eine Breite von ca. 2 m auf. Abweichungen der Gebäudeachsen vom letzten eingeschwommenen Element und festem Uferbauwerk zueinander werden in dieser Fuge deutlich und erschweren die Abdichtung mit einer Stahlmanschette.

In bekannter Ausführung wird die Fuge mit einer rundumlaufenden Manschette aus einer Stahlblechkonstruktion, bestehend aus Boden- und Deckelplatte sowie zwei Seitenwänden, abgedichtet. Boden- und Deckelplatte sind mit zwei linienförmigen Dichtungen, die Seitenteile mit geschlossenen Dichtungsrahmen versehen. Das Dichtungssystem ist geschlossen, wenn die Stirnenden der linienförmigen Dichtungen exakt und unter einer Mindestverpressung auf die Seiten der Dichtungsrahmen stoßen können. Bei den üblicherweise erzielbaren Bautoleranzen ist eine sichere Abdichtung nur mit verhältnismäßig großen Profilen, die einen großen Verformungsweg und damit eine hohe Toleranzaufnahme aufweisen, erreichbar.

Der Stoßpunkt der Dichtungselemente bleibt jedoch ein kritischer Punkt, so daß mit Leckagen gerechnet werden muß. Praktische Erfahrungen am neuen Elbtunnel haben eine Leckrate von 200 l/Min. ergeben, so daß eine Wasserhaltung notwendig wurde und ein Arbeiten im Trocknen nur eingeschränkt möglich war.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tunnel-Dichtungssystem der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, mit dem Bautoleranzen ausgleichbar und auch breitere Endfugen zwischen den Bauteilen sicher überbrückbar und abdichtbar sind.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch ein Tunnel-Dichtungssystem mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Durch Hintereinanderschalten solcher Stahlrahmenelemente mit beidseitig montierten aktivierbaren Dichtungsrahmen entsteht eine ziehharmonikaförmige Überbrückungsstruktur, mit der auch sehr große Toleranzen in Längsrichtung des Tunnels ausgeglichen und absolut dicht hergestellt werden können.

Mehrere Einheiten können durch Führungsaugen und Führungsbolzen miteinander verbunden werden, um diese Einheiten komplett an einem Haken einbringen zu können.

Zur Herstellung der Abdichtung wird die Stahlrahmenkonstruktion, schwimmfähig und mit Ballast- Tanks ausgerüstet, von einem Schwimmkran oder von Land aus mit entspannten Dichtungsrahmen in die Fuge eingefädelt, durch Füllen der Ballast-Tanks abgesenkt und höhen- und seitenmäßig eingepaßt, bevor durch Luftdruckzugabe in die Profilrahmen eine Aufweitung des Profilquerschnittes und damit ein Anliegen der Dichtung an den Stahlkragen erreicht ist. Durch Erhöhung des Innendruckes des Dichtungsrahmens kann dann die Anpreßkraft weiter gesteigert werden, bis die geringste Kontaktspannung an der Stelle größter Toleranzen um ein Sicherheitsmaß größer ist als der höchste vorkommende Wasserdruck.

Die Innenfreimaße des Stahlrahmens sind etwas größer als die äußeren Abmessungen der zu verbindenden Tunnelteile, um sodann im Schutze des Stahlrahmens und nach Auspumpen der Fuge den Tunnelröhrenquerschnitt zu ergänzen und eine zweite Dichtung einzubauen.

Der Stahlrahmen muß zur Aufnahme des äußeren Wasserdruckes nach dem Auspumpen des Fugenraumes entsprechend dimensioniert werden. Gegebenenfalls ist es notwendig, den Stahlrahmen durch vertikal angeordnete druckbelastete Steifen zu versteifen.

Der Profilrahmen sitzt in einer U-förmig gestalteten Befestigung, die im entspannten Zustand des Profils höhengleich abschließt und für den aktivierten Zustand eine genügende Stabilität aufweist, um den notwendigen Anpreßdruck zu erzeugen und um gegenüber nachfolgenden Setzungsbewegungen quer zur Profilachse beständig zu sein.

Jeder Dichtungsrahmen ist mit mindestens 2 Ventilen versehen, um ein Befüllen mit einem dauerelastischen Medium bei gleichzeitigem Verdrängen von Luft zu erreichen.

Anhand schematischer Zeichnungen werden nun Aufbau und Wirkungsweise der Erfindung beispielsweise beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 ein Einschwimmelement (stirnseitig),

Fig. 2 die Endfuge zwischen dem letzten Einschwimmelement und festen Uferbauwerk (Tunnellängsschnitt),

Fig. 3 das Stahlrahmenelement mit beidseitig montierten aktivierbaren Hohlprofil- Dichtungsrahmen (stirnseitig),

Fig. 4 zwei in der Endfuge eingefädelte Stahlrahmen nach Fig. 3 (Tunnellängsschnitt), und die

Fig. 5a, b Details des Stahlrahmenelementes und der aktivierbaren Dichtungsrahmen.

Fig. 1 zeigt die Stirnseite eines Einschwimmelements 1 mit Stahlkragen 2, wobei das Einschwimmelement die beiden Tunnelröhren 3 und 4 aufweist.

Nach Fig. 2 stoßen nun das letzte Einschwimmelement 5 und das feste Uferbauwerk 6 unter Bildung der Endfuge 7, die ca. 2 m breit ist, zusammen.

Diese Endfuge wird nun unter Einsatz zweier Stahlrahmenelemente 8 mit beidseitigen Dichtungsrahmen 9 verschlossen, wobei die Versteifungen 10 entfernbare Montagehilfsmittel sind (Fig. 3, 4). Bezüglich der Position werden nun in der Fig. 4 kreisförmig markierte Details beschrieben.

Fig. 5a zeigt das Ende des Einschwimmelementes 11 mit dem Stahlkragen 12. An diesen Stahlkragen stößt unter dem Verbleib der maximalen Spaltbreite 13, die als s_max bezeichnet wird, der Dichtungsrahmen 14, der mit dem Stahlrahmen 15, und einem weiteren Dichtungsrahmen das Tunnel-Dichtungssystem bildet. Das Stahlrahmenelement 15 ist mit Ballast-Tanks 16 versehen.

Fig. 5b stellt das Dichtungsprofil 14, das über den Ventilanschluß 17 und die seitlichen Flanken 18 und 19 einer U-förmig gestalteten Stahlbefestigungskonstruktion mit dem Stahlrahmen verbunden ist, in den Vordergrund. Die Flanken 18 und 19 sowie das Dichtungsprofil 14 bilden im unbelasteten Zustand einen höhengleichen Abschluß. Durch Einpressen von Luft oder eines dauerelastischen Mediums über das Ventil wird der Restspalt 13 zwischen den Bauteilen zum Stahlkragen 12 hin überbrückt und abgedichtet.

Claims

1. Tunnel-Dichtungssystem zur Abdichtung der Endfuge zwischen dem letzten Einschwimmelement und einem festen Uferbauwerk oder zwischen den jeweilig letzten Einschwimmelementen aus zwei gegengerichtet hergestellten Tunnels, bei dem durch mit einem Medium aufblasbare, gegen die Stirnseiten konstruktion der Bauteile anpreßbare Hohlprofildichtungs rahmen der verbleibende Restspalt zwischen den Bauteilen überbrückbar und abdichtbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung mindestens ein Stahlrahmenelement (8, 15) einschließt, an dem an beiden Seiten aktivierbare Hohlprofildichtungsrahmen (9, 14) montiert sind, die gegen an den Stirnseiten der Bauteile (5, 6, 11) angeordnete Kragenbleche (12) oder gegen benachbarte Strahlrahmenelement-Hohlprofildichtungsrahmen anlegbar sind.

2. Tunnel-Dichtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß mehrere Stahlrahmenelemente (8, 15) in Tunnellängsrichtung hintereinander schaltbar sind.

3. Tunnel-Dichtungssystem nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlrahmenelement (8, 15) schwimmfähig und mit Ballast-Tanks (16) versehen ist.

4. Tunnel-Dichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfreimaße des Stahlrahmenelementes (8, 15) etwas größer sind als die Außenmaße der zu verbindenden Tunnelteile.

5. Tunnel-Dichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlrahmenelement (8, 15) entsprechend dem aufzunehmenden Wasserdruck nach Auspumpen der Fuge dimensioniert ist und durch Druckstreifen versteift ist.

6. Tunnel-Dichtungssystem nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlprofil- Dichtungsrahmen (9, 14) in einer U-förmig gestalteten Stahlbefestigungskonstruktion (18, 19) sitzt und daß diese höhengleich mit dem entspannten Hohlprofil abschließt.

7. Tunnel-Dichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlprofil- Dichtungsrahmen (9, 14) wenigstens zwei Ventilanschlüsse (17) besitzt.